[發明專利]塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置和焊接方法

在審

• 申請號: 201810006515.0
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108081622A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 譚文勝;譚方天;周佰興;孔泳;吳志祥;賴華清
• 申請（專利權）人: 常州信息職業技術學院
• 主分類號: B29C65/16
• 分類號: B29C65/16;B29L31/10
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 朱曉凱

1.塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置，其特征在于，包括焊接工作臺、激光輸出系統和自動化控制系統（3）；

焊接工作臺由底座（101）、定位塊（102）和機器人（103）、第一機械手（104）及第二機械手（105）組成；

激光輸出系統由半導體激光器（201）、光纖（202）、激光束輸出器（203）組成；

自動化控制系統（3）由操作面板（301）和PLC控制器（302）組成，操作面板（301）的輸出端與PLC控制器（302）的輸入端連接，PLC控制器（302）的反饋輸出端與操作面板（301）的反饋輸入端連接，PLC控制器（302）的輸出端與機器人（103）的控制端連接，機器人（103）的輸出端通過電機與第一機械手（104）、第二機械手（105）控制連接，PLC控制器（302）的輸出端與半導體激光器（201）、激光束輸出器（203）的控制輸入端連接，PLC控制器（302）控制機器人（103）、第一機械手（104）、第二機械手（105）和激光輸出系統的動作；

機器人（103）及第二機械手（105）控制激光束輸出器（203）運動；

所述塑料檢查井井座（4）設置在定位塊（102）一側且固定位于底座（101）上方右側，機器人（103）及第一機械手（104）、第二機械手（105）設置在底座（101）上方左側，第二機械手（105）連接激光束輸出器（203），激光束輸出器（203）位于塑料檢查井井座（4）開口端口上方，激光束輸出器（203）連接光纖（202），光纖（202）連接半導體激光器（201），半導體激光器（201）位于底座（101）右側，自動化控制系統（3）位于底座（101）左側。

2.根據權利要求1所述的塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置，其特征在于，所述激光輸出系統是法國Dilas 的Compact200-500型激光設備，包括半導體激光器（201）、光纖（202）和激光束輸出器（203）。

3.根據權利要求1和2任意一項所述的塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置，其特征在于，所述半導體激光器（201）輸出連續型激光、波長1030nm、功率200～500W，輸出的光束直徑為10～20mm，光束為平行直線型，光束擴散組合鏡輸出的光斑與焊縫及其運動方向夾角為45～60度，光斑運動軌跡與焊縫一致，運動速度為500～2000mm/min，光斑直徑大于或等于焊縫寬度。

4.根據權利要求3所述的塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置，其特征在于，所述塑料檢查井井座（4）外部焊接設置加強筋板（5）。

5.根據權利要求4所述的塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置，其特征在于，所述PLC控制器（302）的型號為西門子S7-200系列PLC控制器。

6.塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置的焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：將塑料檢查井井座（4）和加強筋板（5）分別注塑成型加工，在加強筋板（5）的焊接面處噴涂吸收層；塑料檢查井井座（4）固定于底座（101）上；

步驟2：按照設計要求，設置激光束輸出器（203）輸出光斑的運動軌跡和運動速度輸入程序，運動速度包括直線速度、旋轉速度，設置半導體激光器（201）工作參數和加強筋板（5）與塑料檢查井井座（4）外表面的接觸壓力；

步驟3：第一機械手（104）抓取加強筋板（5）與塑料檢查井井座（4）外表面的接觸；第二機械手（105）控制激光束輸出器（203）至開始工作位置，光斑處于工作要求的位置與角度；

步驟4：自動化控制系統（3）啟動焊接工作，半導體激光器（201）輸出連續型激光，光束按照工作要求與指令焊接加強筋板（5）與塑料檢查井井座（4），完成焊接后，繼續焊接其他加強筋板（5）。

7.根據權利要求6所述的塑料檢查井井座加強筋板的激光連續焊接裝置的焊接方法，其特征在于，所述加強筋板（5）與所述塑料檢查井井座（4）外表面的接觸壓力為5～10kg。